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分布式鎖解決方案_Zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖

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前言

提示：這里可以添加本文要記錄的大概內(nèi)容：

Zookeeper 是一個(gè)開(kāi)源的分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，它提供了一種簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的方式來(lái)管理分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。通過(guò)利用 Zookeeper 的特性，我們可以構(gòu)建一個(gè)高可靠性和高性能的分布式鎖實(shí)現(xiàn)。
博客將詳細(xì)介紹 Zookeeper 實(shí)現(xiàn)分布式鎖的原理和步驟，包括創(chuàng)建鎖節(jié)點(diǎn)、獲取鎖、釋放鎖。我們還將討論 Zookeeper 的可靠性和容錯(cuò)性，以及如何處理節(jié)點(diǎn)的刪除和會(huì)話超時(shí)。
通過(guò)閱讀這篇博客，你將了解到如何使用 Zookeeper 來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式鎖，以及如何在實(shí)際的分布式系統(tǒng)中應(yīng)用這些技術(shù)。無(wú)論是構(gòu)建高性能的分布式應(yīng)用還是解決并發(fā)問(wèn)題，分布式鎖都是一個(gè)重要的工具。希望這篇博客能為你提供有價(jià)值的信息，并幫助你在分布式系統(tǒng)中更好地管理共享資源。

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、Zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式的優(yōu)點(diǎn)？

1. 簡(jiǎn)單易用：Zookeeper 提供了簡(jiǎn)單的 API 來(lái)創(chuàng)建和管理鎖，使用起來(lái)相對(duì)容易。
2. 可靠性高：Zookeeper 本身具有高可用性和容錯(cuò)性，能夠確保鎖的可靠性和一致性。
3. 支持公平鎖：Zookeeper 支持公平鎖，即按照先來(lái)先服務(wù)的原則分配鎖。
4. 支持可重入鎖：Zookeeper 可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)表示鎖的持有次數(shù)，從而支持可重入鎖。
5. Zookeeper 可以設(shè)置鎖的超時(shí)時(shí)間，避免死鎖的情況發(fā)生。
6. 超時(shí)機(jī)制：Zookeeper 可以設(shè)置鎖的超時(shí)時(shí)間，避免死鎖的情況發(fā)生。
7. 支持跨進(jìn)程和跨機(jī)器：Zookeeper 是一個(gè)分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，可以用于跨進(jìn)程和跨機(jī)器的鎖管理。
8. 順序保證：Zookeeper 保證了節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的順序性，可以利用這一點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)順序鎖。

二、實(shí)現(xiàn)原理

獲得鎖

1. 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)客戶端請(qǐng)求過(guò)來(lái)時(shí)，Zookeeper 客戶端會(huì)創(chuàng)建一個(gè)持久節(jié)點(diǎn) locks。如果它（Client1）想獲得鎖，需要在 locks 節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建一個(gè)順序節(jié)點(diǎn) lock1。
2. 接著，客戶端 Client1 會(huì)查找 locks 下面的所有臨時(shí)順序子節(jié)點(diǎn)，判斷自己的節(jié)點(diǎn) lock1 是不是排序最小的那一個(gè)，如果是，則成功獲得鎖。
3. 這時(shí)候如果又來(lái)一個(gè)客戶端 client2 前來(lái)嘗試獲得鎖，它會(huì)在 locks 下再創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)節(jié)點(diǎn) lock2。
4. 客戶端 client2 一樣也會(huì)查找 locks 下面的所有臨時(shí)順序子節(jié)點(diǎn)，判斷自己的節(jié)點(diǎn) lock2 是不是最小的，此時(shí)，發(fā)現(xiàn) lock1 才是最小的，于是獲取鎖失敗。獲取鎖失敗，它是不會(huì)甘心的，client2 向它排序靠前的節(jié)點(diǎn) lock1 注冊(cè) Watcher 事件，用來(lái)監(jiān)聽(tīng) lock1 是否存在，也就是說(shuō) client2 搶鎖失敗進(jìn)入等待狀態(tài)。
5. 此時(shí)，如果再來(lái)一個(gè)客戶端Client3來(lái)嘗試獲取鎖，它會(huì)在 locks 下再創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)節(jié)點(diǎn) lock3。
6. 同樣的，client3 一樣也會(huì)查找 locks 下面的所有臨時(shí)順序子節(jié)點(diǎn)，判斷自己的節(jié)點(diǎn) lock3 是不是最小的，發(fā)現(xiàn)自己不是最小的，就獲取鎖失敗。它也是不會(huì)甘心的，它會(huì)向在它前面的節(jié)點(diǎn) lock2 注冊(cè) Watcher 事件，以監(jiān)聽(tīng) lock2 節(jié)點(diǎn)是否存在。

釋放鎖

1. 如果是任務(wù)完成，Client1 會(huì)顯式調(diào)用刪除 lock1 的指令。
2. 如果是客戶端故障了，根據(jù)臨時(shí)節(jié)點(diǎn)得特性，lock1 是會(huì)自動(dòng)刪除的。
3. lock1 節(jié)點(diǎn)被刪除后，Client2 可開(kāi)心了，因?yàn)樗恢北O(jiān)聽(tīng)著 lock1。lock1 節(jié)點(diǎn)刪除，Client2 立刻收到通知，也會(huì)查找 locks 下面的所有臨時(shí)順序子節(jié)點(diǎn)，發(fā)下 lock2 是最小，就獲得鎖。
4. 同理，Client2 獲得鎖之后，Client3 也對(duì)它虎視眈眈

三、實(shí)現(xiàn)步驟

1.引入Curator依賴

    <dependency>
      <groupId>org.apache.curator</groupId>
      <artifactId>curator-framework</artifactId>
      <version>5.2.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.apache.curator</groupId>
      <artifactId>curator-recipes</artifactId>
      <version>5.2.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.apache.curator</groupId>
      <artifactId>curator-client</artifactId>
      <version>5.2.0</version>
    </dependency>

2.編寫Zookeeper配置

@Configuration
public class ZookeeperConfig {
  @Bean
  public CuratorFramework zookeeperClient() {
    CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()
         .connectString("127.0.0.1:2181")//zookeeper地址
         .sessionTimeoutMs(5000)//會(huì)話超時(shí)時(shí)間
         .connectionTimeoutMs(5000)//連接超時(shí)時(shí)間
         .retryPolicy(new ExponentialBackoffRetry(1000, 3))//重試機(jī)制，1秒重連3次
        //.namespace("test")
         .build();
    client.start();
    return client;
   }
}

3.代碼實(shí)現(xiàn)

  @Autowired
  CuratorFramework client;
  @Override
  public String createOrderZookeeper(Integer productId, Integer count) throws Exception {
    // client cruator中zk客戶端對(duì)象  path 搶鎖路徑同一個(gè)鎖path需要一致
    InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, "/lockPath");
    //第一個(gè)屬性:定時(shí)的時(shí)間數(shù)字
    //第二個(gè)屬性:定義時(shí)間的單位
    if (lock.acquire(3, TimeUnit.SECONDS)) {
      try {
        // 業(yè)務(wù)代碼，不予展示，根據(jù)具體需求進(jìn)行編寫
       } finally {
        lock.release();
       }
     }
    return "創(chuàng)建失敗";
   }

總結(jié)

提示：這里對(duì)文章進(jìn)行總結(jié)：
總的來(lái)說(shuō)，Zookeeper 是一種強(qiáng)大的工具，可以用于實(shí)現(xiàn)分布式鎖。通過(guò)理解 Zookeeper 的原理和使用方法，我們可以構(gòu)建高可靠性和高性能的分布式系統(tǒng)。如果你對(duì)分布式鎖的實(shí)現(xiàn)感興趣，這篇博客提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-771353.html

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